بررسی عددی رفتار شمع‌های مارپیچ در تثبیت شیب‌های خاکی

پایدارسازی شیب‌های خاکی و پیشنهاد راهکارهای گوناگون برای این مسئله، یکی از موضوعات مهم در مهندسی ژئوتکنیک است. امروزه استفاده از نوع خاصی از شمع‌ها به‌نام شمع‌های مارپیچ (Helical Screw Pile) گسترش یافته است. کاربرد این سیستم جدید در پروژه‌های مختلف، موفقیت‌آمیز بوده است. این شمع‌ها می‌توانند جایگزین اقتصادی و مؤثری برای شمع‌های رایج کنونی باشند. در تحقیق حاضر، عملکرد شمع‌های مارپیچ در تثبیت شیب ماسه‌ای با استفاده از روش اجزاء محدود در نرم‌افزار ABAQUS, V.6.13.1 مورد مطالعه قرار گرفته است. متغیر‌های این تحقیق شامل قطر پره‌های مارپیچی شمع، فاصله پره‌ها از یکدیگر، طول شمع و تعداد ردیف شمع‌ها در گروه شمع است. طبق بررسی‌های صورت گرفته در این پژوهش، استفاده از شمع‌های مارپیچ در مقایسه با شمع‌های معمولی روش مناسب و مؤثری برای تثبیت شیب‌های خاکی است. تحلیل‌های کلی صورت گرفته در پژوهش، ایده‌هایی برای بهینه‌تر کردن پروژه تثبیت به طراحان ارائه می‌دهد. طبق نتایج متغیر‌های قطر پره‌های مارپیچی، فاصله پره‌ها از یکدیگر، طول شمع و تعداد ردیف شمع‌ها با ضریب اطمینان شیب در برابر گسیختگی، رابطه مستقیم دارند. تأثیر این پارامترها در نزدیکی طول بحرانی شمع قابل ملاحظه‌تر است. همچنین تعداد ردیف شمع‌ها، قطر پره‌ها و نیز فواصل آن‌ها از یکدیگر با طول بحرانی شمع رابطه مستقیم دارند.

Keywords:

شمع مارپیچ , تثبیت شیب , روش اجزاء محدود , هندسه شمع , شیب ماسه‌ای